酸、塩基の中和滴定・ｐＨ

化学の実験でレポートが出たのですが、どうしても分からないところがあるので教えてほしいです。
酸と塩基の中和滴定、pHなんですが0.1N塩酸標準溶液20mLのpHはいくつになるんでしょうか。またその溶液に0.1N水酸化ナトリウム溶液を10mL、19mL加えるとpHはどうなりますか。
計算の仕方とかも教えていただけるとありがたいです。

No.1 ベストアンサー 回答者： abyss-sym 回答日時： 2007/10/25 04:45

pH=-log[H+]で表されます。

塩酸の場合は電離度が１なので、塩酸のモル濃度＝水素イオン濃度
0.10N 塩酸は 0.10mol/L ですから、水素イオン濃度[H+]=0.10 となります。
したがって、pH=-log(0.10)=1.0 pH は1.0となります。

水酸化ナトリウム10mlを加えると、全量は 30mL すなわち 0.030L となります。
次に、塩酸のモル数を考えます。
塩酸20mL中には、0.10 (mol/L)×0.020 (L)=2.0×10^(-3)molの塩酸が含まれています。
水酸化ナトリウム10mL中には、同様に計算して1.0×10^(-3)mol含まれています。
加えた時に中和反応NaOH+HCl→NaCl+H2O が起こり塩酸のモル数が減ります。
この場合は、水酸化ナトリウムの分だけ減るので
2.0×10^(-3)-1.0×10^(-3)=1.0×10^(-3) となります。
塩酸のモル濃度は、{1.0×10^(-3)}/0.030=1/30 mol/L
これが水素イオン濃度となります。
pH=-log1/30=log30=log10+log3=1.0+0.48=1.48
pH は 1.48 となります。

19mLの場合は、10mLの場合と同様に計算すればできます。
全量は39mL すなわち 0.039L になります。
加えた後の塩酸のモル数は、2.0×10^(-3)-1.9×10^(-3)=1.0×10^(-4)
モル濃度は {1.0×10^(-4)}/0.039=1/390
pH=-log1/390=log390=log3+log10+log13=0.477+1.0+1.114=2.591
したがって、pH は 2.59 となります。

だいたいこんな感じだと思います。計算間違っていたらすいません。

この回答への補足

回答ありがとうございます。
色々と申し訳ないのですが、あと一つ質問させてください。
例えば、塩酸の濃度が１mol/L以上のときはpHはどうなるのでしょうか。１mol/L以上のときはpH＝－log[H＋]は０～マイナスになってしまうと思うのですが、このような値は存在しないのでしょうか。
ご回答いただけたらありがたいです。

補足日時：2007/10/25 08:09

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
非常に助かりました。補足にもご回答いただきありがとうございます。
また質問させていただくかもしれませんが、またご回答いただけたら幸いです。今回はどうもありがとうございました。

お礼日時：2007/10/25 19:28

No.2 回答者： abyss-sym 回答日時： 2007/10/25 12:26

pHはマイナスになることはありますし、14を超えることもあります。

超酸とか超塩基というものがあります。具体的には、トリフルオロメタンスルホン酸やフルオロスルホン酸など。
「pH　超酸」とかで検索すると情報は出てくるかと思います。